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振動時效原理

從微觀方面分析，振動時效可視為一種以循環(huán)載荷的形式施加于零件上的一種附加應力。當工件受到振動，施加于零件上的交變應力與零件中的殘余應力疊加。當應力疊加的結果達到一定的數(shù)值后，在應力集中最嚴重部位就會超過材料的屈服極限而發(fā)生塑性變形。這塑性變形降低了該處殘余應力峰值，并強化了金屬基體，而后振動又在另一些應力集中較嚴重的部位上產(chǎn)生同樣作用，直至振動附加應力與殘余應力疊加的代數(shù)和不能引起任何部位的塑性變形為止，此時，振動消除和均化殘余應力及強化金屬的過程就結束。

振動時效的效果如何判斷？

根據(jù)JB/T 10375-2002中華人民共和國機械行業(yè)標準，有以下幾種方法：

1、參數(shù)曲線觀測法

可根據(jù)振動時效過程中實時打印的a-t曲線的變化及a-n曲線振動前后的變化評估振動時效的實際效果。

出現(xiàn)下列情況之一時，即可判定振動時效有效：

a-t曲線上升后變平；
a-t曲線上升后下降，最終變平；
a-n曲線振后共振發(fā)生了單項特征或組合特征的變化（出現(xiàn)振幅升高、降低、左移、右移）；
a-n曲線振后變的簡潔而平滑；
a-n曲線振后出現(xiàn)低幅振峰增值現(xiàn)象。

2、尺寸精度穩(wěn)定性測試：以尺寸精度為目的而進行振動時效處理的焊接構件，振動后應進行尺寸測試。尺寸測試具體方法如下：

（1），振后尺寸測試
（2），加工后尺寸測試
（3），長期放置，定期進行尺寸測試。
（4），在動載情況下測試

所有測試結果應當滿足要求

3,殘余應力檢測法

A:推薦使用盲孔松弛法，也可以使用X射線衍射法或在條件許可時使用磁性法。
采用盲孔法測試時，測試點處材料厚度應大于鉆孔直徑的四倍。
用振前殘余應力平均值、振后殘余應力平均值來計算應力消除率，降低率應大于30％。

用振前和振后的最大與最小應力差衡量應力的均化程度，振動后的計算值應小于振動前的計算值。最大及最小應力一般應以焊縫的主應力或縱向應力為準。

傳統(tǒng)振動時效設備在應用中的問題有那些？

1振動時效必須是受過專業(yè)培訓的人員操作，一般的工人即使受過培訓也很難掌握這項技術；
2有些復雜的工件必須是熟練的專業(yè)技術人員操作，一般工廠很難做到；
3工件在單件生產(chǎn)時調整相當繁瑣，拾振器支撐點和激振點很難調到最佳狀態(tài)，一種工件就需要制訂一種工藝；
4需要操作者確定處理參數(shù)，對人的技能要求比較高
5由于有效振型較少，經(jīng)振動時效處理后達不到較高精度要求,很難納入工藝
6許多工件由于剛性和固有頻率太高，找不到共振峰無法振動；機械制造業(yè)覆蓋面僅為23%
7噪聲過大也是難以推廣的主要原因。

振動時效的應用范圍

根據(jù)振動時效JB/T5926-2005標準，適用于：炭素結構鋼、低合金鋼、不銹鋼、鑄鐵、有色金屬（銅、鋁、鈦及其合金）等材質的鑄件、鍛件、焊接件、模具、機械加工件。

振動時效取代熱時效所必須的條件

1 不管工件固有頻率多高，剛性多強，所有工件必須能夠振動起來；
2 為了達到或超過熱時效的效果，必須多振型處理；
3 振動處理效果不能依靠操作者技能和經(jīng)驗，必須沒有人的因素，保證處理效果穩(wěn)定，才能納入正式工藝；
4噪音要小，在生產(chǎn)車間能夠就地處理